[发明专利]一种全封闭式热压注成型系统

说明书

本发明属于陶瓷材料热压注成型领域，具体涉及一种全封闭式热压注成型系统，其包括恒温加热器、加热槽、模具、浆料和箱体等，加热槽为夹层结构，其内部为盛浆槽，盛浆槽内盛有浆料，加热槽的夹层内部注入加热介质，恒温加热器紧贴所述加热槽的外围设置，加热槽的一侧，还设置有加热介质液面监察装置，位于所述加热槽顶部的储料盖将盛浆槽密封，该储料盖的上表面紧密设置有一模具，输浆管的一端穿过储料盖与模具相通，另一端伸入加热槽内部底端，所述加热槽及盛浆槽上端还设置有一通孔引入气路系统。所述的模具周侧设置有一空间体积大于模具的密封箱体。所述箱体由带有加热、控温功能的恒温加热器及热防护壳体组成。本发明的热压注系统能够对模具成型区域进行再处理，扩大了热压注系统的成型尺寸范围，减少了成型气泡、释放了成型内应力，特别是对于较大尺寸的复杂形状件，可大大降低充型不完整的概率，提高成型质量及成品率。

技术领域

本发明属于陶瓷材料热压注成型领域，更具体地，涉及一种全封闭式热压注成型系统，其能够实时平衡加热介质液面并依需灌入适量加热介质，提高加热效率及工艺参数-产品性能的稳定。同时能够对模具成型区域进行再处理，扩大了热压注系统的成型尺寸范围，减少了成型气泡、释放了成型内应力，特别是对于较大尺寸的复杂形状件，可大大降低充型不完整的概率，提高成型质量及成品率。

背景技术

热压注系统的基本用途是将一定固相含量的配制浆料在压力的作用下，注入进模具空腔中而形成特定形状的坯件。广泛用在航空发动机燃气轮机空心叶片型芯的批量化制造过程中。特别是涡轮空心叶片的内孔复杂精细且边缘薄至0.3mm时，采用热压注系统批量得到表面质量好、尺寸精度高、形状复杂的铸造用陶瓷型芯，是提高空心叶片定向凝固成品率的重要前提。

目前的热压注系统，特别是中小型热压注系统，在成型150mm以上复杂件时，加热介质的量会随生产时间的推移不断减少，加热效率逐渐降低或加热不均匀甚至发生干烧，造成空心叶片型芯成形时一致性、稳定性差，进而导致后期制作空心叶片的成品率难以控制。加热效率随时间的波动，造成了工艺参数及产品性能的不稳定性。因此，使用一段时间后，热压注系统需要添加加热介质，现有的热压注系统在添加加热介质时存在以下缺陷和不足：(1)加热介质的二次注入极为不便且无法预知加热介质的剩余量；(2)添加加热介质需要对机壳及加热装置进行复杂的拆卸安装步骤，对于工作人员的要求较高，且步骤复杂导致生产效率低下；(3)在空心叶片型芯批量化制造过程中面临频繁拆装模具的问题，频繁拆装模具易造成顶紧装置与盛料桶内压力经模具中间传递后发生上下压力不均衡而导致浆料从模具与储料盖的接触面处高压喷溅的问题，特别是对于大型热压注系统，可能致操作人员烧烫伤，存在一定的安全隐患，也造成原料的浪费乃至型芯成型失败；(4)尤其是在进行较大工件特别是大于300mm的复杂件注入成型时，容易造成压力传递不均形成气泡、内应力变形乃至充型不完整的废品，严重制约了大型燃机空心叶片的高质量、高成品率制造。

由于存在上述缺陷和不足，本领域亟需做出进一步的完善和改进，设计一种热压注系统，使其能够避免成形时一致性和稳定性差、克服难以成型较大尺寸复杂件等问题，满足大型复杂件生产的需要。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种全封闭式热压注系统，其通过设置加热介质液面平衡装置、固模环、温度传感器和箱体，克服因设备因素导致的型芯制造工艺参数不稳定及相应空心叶片产品成品率低、难以制备较大复杂件的问题，提高了加热效率及工艺参数-产品性能的稳定性，减少了拆卸机壳及加热装置的繁琐步骤，扩大了热压注系统的成型尺寸范围，减少了成型气泡、释放了成型内应力，特别是对于较大尺寸的复杂形状件，可大大降低充型不完整的概率，提高成型质量及成品率。尤其适用于航空发动机等燃气轮机空心叶片型芯的批量化生产。

为实现上述目的，本发明提供了一种全封闭式热压注系统，其包括恒温加热器、加热槽、模具、浆料和箱体等，